在古代的时候，祖辈们就根据月相变化（月相就是由于日、地、月相对位置的变化，人们看到的不同形状的月亮形成各种了月相。在地球上看月亮，有时像镰刀，是蛾眉月；有时是半月，叫弦月；有时如一轮明镜，金光四射，叫满月；有时全部黑暗，这叫新月。由于月球围绕地球向东运行而变化，于是就形成了新月-上弦月-满月-下弦月-新月月相的周期性的交替，月相的周期大约为29.53日）的周期，编订了历法。中国是世界上天文学最发达的国家之一。由于生产和生活的需要，人们从远古时期就已经对天文现象进行观察，经过世代连续不断的努力，积累了越来越多的天文学知识，并逐渐形成了内容丰富且具有独特风格的天文学体系。中国古代天文学在许多领域曾长期在世界上处于领先的地位，在中华民族文化史上，历法是中国古代天文学的核心。中国古代历法不单纯是关于历日制度的安排，它还包括对太阳、月亮和土、木、火、金、水五大行星的运动及位置的计算；恒星位置的测算；每日午中日影长度和昼夜时间长短的推算；日月交食的预报等等广泛的课题。从某种意义上讲，中国古代历法的编算相当于近现代编算天文年历的工作。为此，我国古代天文学家展开了一系列的观测与研究活动：譬如对历法诸课题的共同起算点——历元的选定，对一个又一个天文学概念的阐述，对种种天文常数的测算、各种天文数表的编制，对具体推算方法、天体测量方法和数学方法的抉择和改进等等。
为适应农牧业发展的需要，我国历史上曾制订过100多种历首创历法。在殷墟出土的甲骨文里就有关于古代历法的记载，表明我国早在3000多年前就已经制定了自己的历法。从商代（公元前14世纪～前12世纪）的甲骨文和出土的其他文物中可以证实，早在商代我国古代先民就已经知道利用大、小月和根据自然现象的周期变化，把12个月算作1年，将闰月设在年终，称为“十三月”。在祖庚、祖甲时代的甲骨上曾记载1年中有两个六月，证明当时已经知道在年中设置闰月来平衡大、小月。《尚书·尧典》记载“期三百有六旬有六日，以闰月定四时成岁”，说明当时已经知道1年有366日，并且还设置了闰月。
春秋战国时期，是我国古代从奴隶制向封建制过渡的社会大变革的时代，促使包括科学技术在内的古代文化得到长足的进步。中国最早的成文历法就出现于此。这一时期出现了一批著名的天文学家，鲁有梓慎，晋有卜偃，郑有裨灶，宋有子韦，齐有甘德，楚有唐昧，赵有尹皋，魏有石申夫（亦名石申）等等，他们都促进了天文历法的发展。
汉朝初期的历法基本上是沿用秦以来的颛顼历。
汉武帝时，公孙卿、壶遂、司马迁等受命编制汉历，最后选定邓平编制的太初历，于太初元年（公元前104年）开始实行。太初历以365日为回归年长度，29日为朔望月长度，规定以正月为岁首，并首次引入了中国独创的二十四节气，首次计算了日月交食的发生周期。历中所采用的行星汇合周期的数值也较为准确。太初历是自有科学历法以来，第一部资料完整的传世历法。
《三统历》是西汉绥和二年（公元前7年）开始实施的历法。
西汉末刘歆把董仲舒唯心主义的“三统说”（即历史循环论，认为天之道周而复始，黑、白、赤三绕循环往复）塞进太初历，稍事扩充，改名三统历。由于它穿凿附会于乐律、易数、五行等，并以神秘地解释历法中一些数据的来源，在理论上违背了科学和实践，对后世历法的改革带来不良影响。
《三统历》，不仅系统阐述了邓平的八十一分法，而且扩充了很多原来简略的天文知识和上古以来天文文献的考证，为《汉书·律历志》历法部分的蓝本。其具体内容有造历的理论，节气、朔望、月食及五星等的常数和运算推步方法及基本恒星的距离等。包含了现代天文年历的基本内容，因而被认为是世界上最早的天文年历的雏形。《汉书·律历志上》：“刘向总六历，列是非，作《五纪论》。向子歆究其微眇，作三统历及谱以说《春秋》，推法密要，故述焉。”《后汉书·律历志中》：“自太初元年，始用三统历”王先谦集解引清钱大昕：“三统与太初异名而同实。刘子歆用太初法推衍之以说《尚书》、《春秋》，又追日月五星同起牵牛之始，以为太极、上元，初非别立一术，则三统之名不自歆始也。”
《三统历》施行100多年后，“历稍后天”。东汉章帝元和二年（公元85年），《三统历》“失天益远”，于是，章帝下诏改行《四分历》。《四分历》是由当时任左中郎将的贾逵会同其他治历者集体修订的。
贾逵（公元30-101）是东汉时期著名的天文学家和经学家，他是刘歆的弟子贾徽之子，通晓经史，并精通天文学，颇有造诣。
根据《续汉书·律历志中》中的“贾逵论历”，贾逵主张历法计算中应按黄道坐标测算日、月运行的轨道，认为以赤道坐标测算会出现误差，当时史官“推合朔、弦、望、月食加时率多不中，在于不知月行迟疾意”，明确提出月行速度有迟疾，月球的运动为不等速；认为月行迟疾“乃由月所行道有远近出入所生，率一月移故所疾处三度，九岁九道一复”。四分历中所测定的黄道与赤道的夹角具有极高的精度，并增加了二十四节气昏旦中星、昼夜漏刻和晷影长度等新内容，比太初历有显著进步，为后世历法所依循。
公元412年，北凉赵厞创作《元始历》，打破了以前的立法中19年7闰的限制，规定在600年中间插入221个闰月。可惜赵厞的改革没有引起当时人的注意，例如著名历算家何承天在公元443年制作《元嘉历》时，还是采用19年7闰的古法。《大明历》亦称“甲子元历”，由南北朝时期杰出的天文学家、数学家祖冲之创制，是一部较为先进的历法。《大明历》成历于刘宋大明六年（462），当时祖冲之33岁。《大明历》规定一回归年为365.2428日，是我国赵宋统天历（1199）以前最理想的一个数据。在制历时首先考虑岁差。所谓“岁差”就是由于地球在运行过程中受到其他天体的吸引作用，地球自转的方向发生缓慢而微小的变化。因此从这一年的冬至到下一年的冬至，地球上看，太阳并没有回到原来的位置，而是岁岁后移，这也就引起了24节气位置的变动。祖冲之确定每45年11月差1°，这个“岁差值”虽很不精确，但引进“岁差”编制历法，是历法有了更科学的基础，而且在天文学中“回归年”和“恒星年”2个概念被区分开来。
这是在我国首次求出历法中通常称为“交点月”的日数为27.21223日，与近代测得的数据（27.321222）极其相近。所谓“交点月”就是月亮在天体上运行的路线有2个交点（也叫黄白交点），月亮2次经过同一交点的时间叫交月点。在当时天文学的技术条件下，祖冲之能得到这样精密的数字，令人惊叹。
《大明历》采用了391年中设置144个闰月的新闰法，比古历的19年7闰更为精确；《大明历》还首次引入了“岁差”的概念，是我国历法史上的一次重大改革。
农历是我国采用的一种传统历法，又称夏历或中历。有人把它叫作“阴历”，但这很容易造成误解。事实上，我国的农历既不是纯粹的阴历，也不是纯粹的阳历，而是一种阴阳历。它使用阴历的历月，这可以保证每个历月中的第十五天或第十六天都遇上满月。同时，它又采用阳历的平均年长，使历年的平均长度尽可能接近于回归年的长度。为此，在农历中平均每隔2年多的时间，就要在一年中额外增加1个月，称为“闰月”，例如闰五月、闰七月，等等。凡是有闰月的年份就是“闰年”，一年之中有13个月；没有闰月的年份则是“平年”，仍为12个月。
中国在辛亥革命后，于1912年开始采用公历，但用中华民国纪年。1949年中华人民共和国成立后，正式采用公历纪年。